TiO_2薄膜制备及其表面光电压谱研究

本文报道了采用PECVD技术淀积TiO_2薄膜,深入地研究了反应条件对薄膜生长的影响,并对薄膜进行了光电子能谱和表面光电压谱测试,结果表明,Ti/O原子比接近2,钛原子氧化态为4,高温氢气退火处理的样品,存在三价态钛Ti~(3+).TiO_2薄膜淀积在硅衬底上,在合适条件下,表面光电压信号增强约二个数量级,主要是形成异质结和消反射作用的结果.     

氮化镓光阴极薄膜材料表面光电压谱特性

在蓝宝石基底上外延生长了多层结构氮化镓光阴极薄膜材料并进行表面光电压测试;对比分析了掺杂类型、厚度和掺杂方式对氮化镓材料表面光电压的影响,确定了多层结构氮化镓材料表面光电压产生机理;借助亚带隙激光辅助,针对均匀掺杂和δ-掺杂氮化镓(GaN)光电阴极薄膜材料进行了表面光电压测试;实验数据表明,相较于均匀掺杂,δ-掺杂可以获得更好生长质量,但也提高了在能级(E_v+0.65)eV～(E_v+1.07)eV范围的缺陷态密度。     

掺铁TiO2的X-射线衍射和表面光电压谱研究

以溶胶一凝胶法制备了不同掺铁比例的TiO2膜光催化剂，分别以X-射线衍射和场诱导表面光电压谱进行表征。结果表明，在掺铁量小于0．007(Fe／Ti摩尔比)范围内，随着掺铁比的逐渐提高，催化剂粒径逐渐增大，催化剂的带隙宽度加大，光电压响应阈值蓝移，预示着实际应用中催化剂的催化活性的提高。但随着催化剂掺铁比例的进一步提高，Fe2O3，相的出现将导致光催化剂在长波处出现光伏响应，不利于催化剂光活性的提高。     

表面光电压谱仪的软件设计

表面光电压法是表征半导体材料特性的一种重要方法.中介绍了表面光电压谱测试系统的硬件结构,给出了利用VC++6.0进行编程来设计表面光电压谱测试系统软件,从而实现表面光电压语信号的采集与显示的具体方法.最后给出了用该仪器对GaAs材料的表面光电压谱进行测试和分析的结果.     

SnO_2/Fe_2O_3多层薄膜与SnO_2单层薄膜特性差异的研究

用等离子体化学气相淀积法制备的SnO_2/Fe_2O_3多层膜的一些电学特性和气敏特性不同于SnO_2单层膜.当SnO_2层的沉积时间很短时,多层膜在空气中及在敏感气氛中的电导随沉积时间的增加而下降.多层膜的响应及恢复时间也呈现一些反常的变化.本文提出一个包括过渡层在内的模型用以解释这些现象.过渡层可在沉积过程中产生,存在于SnO_2与Fe_2O_3界面附近,其厚度达30nm数量级.     

指数掺杂透射式GaAs光电阴极表面光电压谱研究

通过求解一维稳态少数载流子扩散方程,推导了指数掺杂和均匀掺杂的透射式GaAs光电阴极表面光电压谱理论方程。利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)外延生长了发射层厚度相同、掺杂结构不同的两款透射式阴极材料。通过表面光电压谱实验测试和理论拟合发现指数掺杂结构在发射层厚度和后界面复合速率相同的情况下能够有效提高阴极电子扩散长度,这主要由于内建电场能够促使光生电子通过扩散和电场漂移两种方式向表面运动,从而最终提升阴极的发射效率和表面光电压谱。利用能带计算公式和电子散射理论对这两种不同结构材料的表面光电压谱进行了详细分析。     

a-Si:H薄膜的磁场诱导红外光谱变化的研究

本文研究了在磁场作用下a—Si:H薄膜的红外光谱的变化,发现了2000cm~(-1)硅氢振动模向2100cm~(-1)硅氢振动模的直接转变,并且在这种变化中键合氢的含量不变。提出了Si—H……Si弱耦合模型。     

SIMOX薄膜材料的红外光谱特性和薄膜厚度的非破坏性测量方法

报道了SOI材料薄膜厚度的非破坏性快速测量方法,详细地研究了SIMOx材料的红外吸收光谱特性,求出了特征峰对应的吸收系数.提出利用红外吸收光谱测量SIMOX绝缘埋层厚度的非破坏性方法,并根据离子注入原理计算出表面硅层的厚度.SIMOX薄膜的表层硅和绝缘埋层的厚度是SOI电路设计时最重要的两个参数,提供的非破坏性测量方法,测量误差小于5％.在SIMOX材料开发利用、批量生产中,用此方法可及时方便地检测SIMOX薄膜的表层硅和绝缘埋层的厚度,随时调整注入能量和剂量.     

金刚石薄膜的红外吸收谱研究

研究了热丝CVD金刚石薄膜的红外反射吸收谱,讨论了金刚石薄膜中H、N等杂质和晶粒晶型、晶粒尺度对膜红外透过率的影响。     

SIMOX薄膜材料的红外光谱特性和薄膜厚度的非破坏性测量方法

报道了 SOI材料薄膜厚度的非破坏性快速测量方法 ,详细地研究了 SIMOX材料的红外吸收光谱特性 ,求出了特征峰对应的吸收系数 .提出利用红外吸收光谱测量 SIMOX绝缘埋层厚度的非破坏性方法 ,并根据离子注入原理计算出表面硅层的厚度 .SIMOX薄膜的表层硅和绝缘埋层的厚度是 SOI电路设计时最重要的两个参数 ,提供的非破坏性测量方法 ,测量误差小于5% .在 SIMOX材料开发利用、批量生产中 ,用此方法可及时方便地检测 SIMOX薄膜的表层硅和绝缘埋层的厚度 ,随时调整注入能量和剂量     

二氧化锡材料气敏机理的研究

本文建立了氧离子陷阱势垒模型来说明多晶SnO_2材料的导电机制与气敏机理,推导出了不同情况下SnO_2灵敏度与还原性气体浓度的关系,以及影响该灵敏度的结构参数.实验结果表明,提出的模型能较好地解释SnO_2材料的各种气敏特性.     

Au/SnO_2异质同轴纳米电缆

本文报道了一种新型的Au/SnO2金属-半导体异质同轴纳米电缆结构。通过透射电镜表征,发现其轴心为沿特定方向生长的单晶Au纳米线,而壳层则为沿[100]方向生长的单晶SnO2,整体看来就如同一根单晶Au纳米线外套了一根单晶SnO2纳米管。管的两端是封闭的,而Au轴则几乎贯穿整个管,只在端部与SnO2之间有一定间隙。本文讨论了纳米电缆可能的生长机制,而空隙应该是由于两者的热膨胀系数不同所致。     

制备条件对SnO_2／Si性质的影响

研究了沉积温度、ＳｎＣｌ４溶液的浓度、掺Ｐｄ等对ＳｎＯ２／Ｓｉ光电压的影响，测量了ＳｎＯ２／Ｓｉ的光电压谱，得出最佳的制备条件，进行了有关计算和分析。     

纳米晶SnO_2气敏薄膜的制备与表征

以 Sn( OH) 4 水合胶体为原料 ,采用溶胶 -凝胶方法在 Si片上制备了 Sn O2 纳米晶薄膜 ,利用差热、热重、X光衍射以及原子力显微镜对薄膜的合成以及特性进行了分析 ,结果表明 :在60 0℃条件下烧结结晶的纳米晶薄膜表面平整 ,具有金红石结构 ,平均粒度在 1 0 nm左右 .以该薄膜为敏感体采用平面工艺制成的 FET式气敏元件在常温下对乙醇蒸汽具有非常好的选择性 .     

X衍射法分析CVD制备SnO_2多晶膜的构成及其对气敏特性的影响

通过Ｘ光衍射图分析，确认了较低温度下ＣＶＤ法生长的非掺杂ＳｎＯ２晶膜含有较多的偏离ＳｎＯ２配位的晶体成份，从而定性地解释了该晶膜具有较高的气体敏感度的现象。     

用SnO_2薄膜测水中甲醛的光纤传感方法

用 SnO_2薄膜作光纤传感材料,测量水中的甲醛含量,所测范围为6%体积浓度以下,并解释其机理。     

SnO2掺Ag纳米线的制备、结构表征及光学性质研究

用化学气相沉积法在管式炉中制备了SnO2掺Ag纳米线.纳米线直径约50 nm,长几十微米.通过XRD、TEM和Raman谱仪等测量确定SnO2掺Ag纳米线为金红石型结构,XPS谱表明样品中含有Sn、O和Ag元素,Ag的浓度约为1.8 at.%,室温PL谱显示样品在626nm处有很强的红光发射峰.     

An MWCNT-doped SnO_2 thin film NO_2 gas sensor by RF reactive magnetron sputtering

An MWCNT-doped (multi-walled carbon nanotube) SnO_2 thin film NO_2 gas sensor, prepared by radio frequency reactive magnetron sputtering, showed a high sensitivity to ultra-low concentrations of NO_2 in the parts per billion range. X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy, and scanning electron microscopy (SEM) characterizations indicated that the MWCNTs were affected by the morphology of the SnO_2 thin film and the particle size.The properties of the MWCNT-doped SnO_2 sensor, such as sensitivity, selectivity, and response-recovery time, were investigated. Experimental results revealed that the MWCNT-doped SnO_2 thin film sensor response to NO_2 gas depended on the operating temperature, NO_2 gas concentration, thermal treatment conditions, film thickness, and so on.The mechanism of the gas-sensing property of the MWCNT-doped SnO_2 thin film sensor was investigated and showed that the improved gas-sensing performance should be attributed to the effects between MWCNTs (p-type) and SnO_2 (n-type) semiconductors.     

SnO_2-LiZnVO_4系湿敏元件电容特性分析

采用共沉淀法制备SnO2-LiZnVO4系湿敏材料,研究了LiZnVO4的掺杂量对材料湿敏电容的影响。结果表明:LiZnVO4的掺杂量,环境的相对湿度(RH)、测试信号频率对湿敏电容有较大影响。当x(LiZnVO4)为10%时,可使材料具有合适的低湿电容和灵敏度。在100Hz下,当环境的RH从33%上升到93%时,SnO2-LiZnVO4系湿敏材料制备的湿敏元件的电容增量可达起始值的2300%,显示出较高的电容湿度敏感性。湿敏元件的电容响应时间约为54s,恢复时间约为60s。湿滞约为RH6%。     

ZrO2/SiO2双层膜膜间渗透行为初步研究

用溶胶-凝胶技术,采用提拉镀膜法在K9玻璃基片上镀制了ZrO2/SiO2双层膜和SiO2/ZrO2双层膜,研究了这两种膜层之间的渗透问题。用X射线光电子能谱仪(XPS)测量了薄膜的成分随深度方向的变化,用反射式椭偏仪对X射线光电子能谱仪测得的实验结果进行模拟与验证。结果表明,用X射线光电子能谱仪测得的实验结果建立的椭偏模型,模拟出来的椭偏曲线和用椭偏仪测量出来的椭偏曲线十分吻合;对于ZrO2/SiO2双层薄膜,膜层间的渗透情况不是很严重,在薄膜界面处薄膜的成分比变化非常明显,到达一定深度后薄膜的成分不再随深度的变化而变化;SiO2/ZrO2双层膜膜层界面间的渗透十分严重,渗透层的深度比较大,底层几乎发生了完全渗透。